Fisica

1. FÍSICA - I
DOCENTE : CAPCHA MAMANI E. NAHUM
TEMA: NRO. 1
MAGNITUDES Y SISTEMAS DE UNIDADES
CARRERA - ELECTROMEDICINA
INSTITUTO TECNOLÓGICO INDUSTRIAL
BRASIL - BOLIVIA

2. 1.1. Generalidades
1.2. Magnitudes Físicas
1.3. Clasificación de Magnitudes
Físicas
1.4. Sistemas de Unidades y Medidas
1.5. Análisis Dimensionales
1.6. Notaciones Científicas
1.7. Múltiplos y Submúltiplos
Tema Nro. 1
BASES FUNDAMENTALES DE FÍSICA

3. BASES FUNDAMENTALES DE FISICA
Conceptos físicos fundamentales, teoría física de la materia, que van
desde la mecánica clásica a la teoría cuántica, pasando por la teoría
de la relatividad y la mecánica cuántica no-relativista.

4. 1.1. GENERALIDADES
Definición.-
Magnitud es una
propiedad de la materia,
que puede ser medido.
Es representado bajo un
numero y una unidad.

5. “Todo el mundo es un genio. Pero si juzgamos a un pez por su habilidad de
trepar un árbol, pasara el resto de su vida creyendo que es un idiota”
Albert Einstein
Magnitud
Es todo aquello que se puede medir
como: Propiedad del cuerpo, el
tamaño, el peso y la extensión.
Medir
Comparar una magnitud con otra
magnitud de la misma especie.
Cantidad
numérica
Unidad de
Medida

6. Magnitudes eléctricas
Magnitudes magnéticas
Magnitudes ópticas
Magnitudes fisiológicas
Una magnitud física es una cantidad medible de un sistema físico a la
que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una
medición (eléctricos, magnéticos, ópticos y fisiológicas).
Magnitudes
Físicas
1.2. Tipos de Magnitudes Físicas

7. Ω

8.  Voltaje
 Corriente
 Impedancia
 Frecuencia
 Capacitancia
 Energía
 Presión
 Flujo
 Temperatura

11. Magnitudes Fisiológicas
Es aquel parámetro que se puede medir y que permite regular el buen
funcionamiento biológico de un ser vivo.
 Temperatura
 Presión arterial
 Señal electrocardiográfica
 Frecuencia cardiaca
 Frecuencia respiratoria
 Saturación de oxigeno

12. 1.3. CLASIFICACIÓN DE MAGNITUDES FÍSICAS
Por su origen
Por su naturaleza
Magnitudes Fundamentales
Magnitudes Auxiliares
Magnitudes Derivadas
Magnitudes Escalares
Magnitudes Vectoriales
Magnitudes Tensoriales
Las magnitudes físicas se clasifican de acuerdo a sus
características de dos maneras distintas.

13. Magnitudes Fundamentales
Las magnitudes
fundamentales son
aquellas magnitudes
físicas, que gracias a su
combinación, dan
origen a las magnitudes
derivadas.

14. Magnitudes Auxiliares
Las magnitudes auxiliares no son magnitudes fundamentales ni
derivadas; sin embargo se les considera como magnitudes
fundamentales: Son los ángulos planos y ángulos sólidos.

15. Magnitudes Derivadas
Son aquellas magnitudes que se expresan en función de las
magnitudes fundamentales.
MAGNITUDES DERIVADAS UNIDAD DERIVADA
1. Área o superficie 𝑚3
2. Volumen 𝑚3
3. Velocidad lineal m/s
9. Potencia Wats = W = J/s
4. Velocidad angular Rad/s
5. Aceleración lineal 𝑚/𝑠2
6. Aceleración angular 𝑅𝑎𝑑/𝑠2
7. Fuerza Newton = N
8. Trabajo, energía, calor Joule = J = N.m

16. 1.4. SISTEMAS DE UNIDADES Y MEDIDAS
Sistema de unidades es un conjunto de unidades de medidas consistentes,
normalizado y uniforme.
En el mundo ha existido muchos sistemas de
unidades, así como culturas existentes. Pero la
globalización hace que desaparezcan algunas
unidades de medidas. Del los cuales se tiene lo
siguiente:
• Sistema métrico (MKS)
• Sistema cegesimal (CGS)
• Sistema Técnico de Unidades
• Sistema Ingles o anglosajón
• Sistema Internacional de Unidades (SI)

17. SISTEMA METRICO DE UNIDADES
(MKS)
SISTEMA CEGESIMAL DE UNIDADES
(CGS)
Magnitud Unidad
Longitud
Masa
Tiempo
metro (m)
kilogramo (kg)
segundo (s)
Magnitud Unidad
Longitud
Masa
Tiempo
centímetro (cm)
gramo (g)
segundo (s)
SISTEMA INGLES O ANGLOSAJON
Magnitud Unidad
Longitud
Masa
Volumen
pulgada (in), pie (ft), yarda (yd) y milla(mi)
onza (oz), libra (lb) y tonelada (ton)
galón (gal), cuarto () y pie cubico (ft3)

18. SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

20. UNIDADES DE LONGITUD
1 m = 100 cm
1 Km = 1000 m
1 pie (ft) = 30.48 cm
1 pulgada (in) = 2.54 cm
1 yarda (yd) = 3 ft
1 pie (ft) = 12 in
1 yarda (yd) = 36 in
1 milla (mi) = 1609 m
1 legua = 3 millas
1 año luz = 9.45x10x13 Km
UNIDADES DE MASA
1 Kg = 1000 g
1 libra (lb) = 16 onzas
1 onzas (oz) = 28.35 g
1 tonelada (t) = 1000 Kg
1 Kg = 2.2046 (lb)
1 libra (lb) = 453.592 g
1 slug = 14.59 Kg
1 quintal = 100 Kg
1 arroba = 25 libras
UNIDADES DE VOLUMEN
1 barril (bl) = 42 galones (L)
1 litros (L) = 1000 cm3
1 galón (gal) = 3785 litros (L)
1 Kl = 1000 litros
1 libra (lb) = 453.592 g
UNIDADES DE TIEMPO
1 siglo = 100 años
1 década = 10 años
1 año = 365 días
1 mes = 30 días
1 semana = 7 días
1 hora = 60 minutos
1 minuto = 60 segundos

21. Problemas Resueltos
1. Se tiene alcohol de 2.56 m3, esta expresión convertir en litros.
Datos del problema:
1 m3 = 1000000 cm3
1 litro = 1000 cm3
Solución:
2.56 𝒎𝟑.
𝟏𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎𝟎 𝒄𝒎𝟑
𝟏𝒎𝟑 .
𝟏 𝑳
𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒄𝒎𝟑 = 2560 L
2.56 𝒎𝟑 = 2560 L
2. Convertir 240 centímetros/minutos a pulgadas/segundos.
Datos del problema:
1 min = 60 s
1 in = 2.54 cm
Solución:
240 cm/ min .
𝟏 𝒊𝒏
𝟐.𝟓𝟒 𝒄𝒎
.
𝟏 𝒎𝒊𝒏
𝟔𝟎 𝒔
= 1.57 in/s
240 cm/min = 1.57 in/s

22. Problemas Propuestos
1.- Convertir de 20 pies en centímetros.
2.- Convertir 10000 Km/h a pies/s
3.- Convertir 72 h a mili segundos
4.- Convertir 120 g a Kg
5.- Convertir 50 onzas a Kg
6.- Convertir 10000 yardas a Km.
7.- Convertir 1000 litros en galones

23. El análisis dimensional, es una herramienta que permite simplificar el
estudio de cualquier fenómeno, así como las Magnitudes Físicas, en
forma de variables independientes
1.5 ANALISIS DIMENCIONALES

24. El análisis dimensional, es un método para verificar
ecuaciones y planificar experimentos sistemáticos. De
diferentes dimensiones geométricas, cinemáticas y
dinámicas:

25. El análisis dimensional es un procedimiento con el cual se puede comprobar
la consistencia dimensional de cualquier ecuación física.
Vf = Vo + a . t
V = ∆x / ∆t X = Vo t + ½ a. 𝒕𝟐
K = ½ m . 𝒗𝟐
F = m . a Se debe cumplir el principio de
homogeneidad.
Unidad básica fundamentales: Longitud (L), Tiempo (T), Masa (M). Demostrar el análisis
dimensional el área
A = b . a = [ L ]. [ L ] = [ 𝑳𝟐
]
V = ∆x / ∆t =
[ L ].
[ T ]
= [ L . 𝑻−𝟏
]
La adición y la sustracción solo se puede llevar a cabo con magnitudes de las
mismas dimensiones.
2 Kg + 10 Kg + 1 Kg. = 13 Kg, 2 Kg + 2 g + 1 libra = 2 Kg + 2 g + 1 libra

26. Análisis dimensionales se clasifican en:
Sistemas absolutos (Masa = M ; Longitud = L ; Tiempo = T y Sistemas
técnicos.

29. Ejemplos 1: Determinar las dimensiones de “A”, donde
A =
𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 (á𝑟𝑒𝑎)
(𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑)
[A] = 𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 (á𝑟𝑒𝑎)
(𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑)
=
𝑀𝐿𝑻−𝟐 (𝑳𝟐)
(𝑀𝑳−𝟑)
=𝐿6𝑇−2; [A] = 𝑳𝟔𝑻−𝟐
Ejemplos 2: Determinar P sabiendo que la
P = [
(𝑎2)
(𝑣)
]; a = aceleración y v = velocidad.
P = [
(𝑎2)
(𝑣)
] =
(𝑳 𝑻−𝟐)𝟐
(𝑳𝑻−𝟏)
=
𝑳𝟐𝑻−𝟒
𝑳𝑻−𝟏 . = L𝑇−3
P = L𝑇−3

30. Ejem 3: De la siguiente ecuación. Hallar X sabiendo que: X =
𝑎 . 𝑡
𝑣
; donde a = L𝑇−2
, 𝑡 = 𝑇 𝑦 𝑣 = 𝐿3
.
(a= aceleración, t = tiempo, v = volumen)
X =
𝑎 . 𝑡
𝑣
=
𝑳 𝑻−𝟐 . 𝑻
(𝑳−𝟑)
=
𝑻−𝟏
(𝑳−𝟐)
= 𝑻−𝟏
. 𝑳−𝟐
X = 𝑻−𝟏
. 𝑳−𝟐
Ejem 4 : Si F = fuerza, a = longitud, entonces hallar las
dimensiones de Z. Sabiendo que Z = F . 𝑎2.
(Z) = (F . 𝑎2) = (MLT−2) (𝐿)2 = MLT−2 L2
(Z) = M L3T−2

31. Problemas Propuestos
Ejem 1: De la siguiente ecuación. Hallar X sabiendo que:
X =
(𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 )3(𝐹𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎)2
(𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜)2(𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛)3
Ejem 2. Determinar la formula dimensional de X donde X =A.B. ( A = masa, B = área).
Ejem 3: Determinar la formula dimensional de Y donde Y = CD. (C = Fuerza, D =
Longitud).
Ejem 4: Hallar las dimensiones de K en la siguiente ecuación dimensional correcta. 3AK =
h.V, donde A (f/g)=1. (h= altura, f = frecuencia, g = gravedad, V = velocidad )
Ejem 5. Comprobar la siguiente ecuación, si es que cumple el análisis dimensional.
X = Vo . t + ½ a. 𝒕^𝟐

32. 1.6. NOTACION CIENTIFICA
La Notación Científica permite
expresar números muy grandes y los
números muy pequeños, en forma
abreviada usando potencia de 10.
Variable = a ; 1 ≤ a < 10, donde: n, Є, Z
n = orden de magnitud y será entero.

35. Formula de la notación científica.
m x 𝟏𝟎𝒏
donde 1 ≤ m < 10
n = orden de magnitud y será entero.
Caso 1.- Si el numero es ≥ 1 entonces el exponente de 10 será ≥
0 (+) la notación científica. Números muy grandes.
Caso 2. Si un numero esta entre 0 y 1; el exponente de 10 será <
0 en otras palabras la potencia de 10 será (-). Números muy
pequeños

36. • Ejemplo:
La célula roja humana es muy pequeña y se estima que tiene un
diámetro de 0.0065 milímetros.
0.0065 milímetros = 6.5x𝟏𝟎−𝟑 milimetros.
• Ejemplo:
Un año luz es una unidad de distancia es muy grande que mide
alrededor de 10.000.000.000.000.000 metros expresado en
Notación Decimal.
10.000.000.000.000.000 metros = 1.0x 𝟏𝟎𝟏𝟔
mestros

37. Ejemplos Propuestos
1). 90000 = 9 x 104
2). 0.0008 = 8 x 10-4
3). 8400000 = 8.4 x 106
4). 0.00000099 = 9.9 x 10-7

38. EJEMPLOS:
1. ¿Cuál de los siguientes números esta escrita en forma de notación
científica?
4.25x100.08 = Incorrecto
0.425x107 = Incorrecto
4.25x106
= Correcto
42.5x105 = Incorrecto
1. De la siguiente expresión 1.57x 1010, cual de los incisos esta escrita
en notación decimal.
a). 15.700.000.000 = Incorrecto
b). 0.000000000157 = Correcto
c). 0.0000000000157 = Incorrecto

39. Convierte los siguientes números escritos en notación decimal a notación
científica:
1) 50000 =
2) 840 =
3) 0.0093 =
4) 2497.87 =
5) 0.725 =
1) 435000000 =
2) 84065000
3) 285.2 =
4) 0.0123 =
5) 0.000032 =
Convierte los siguientes números a notación decimal:
1) 3𝑥106=
2) 4.5𝑥103 =
3) 8.63𝑥105=
4) 2.845𝑥10−5=
5) 1.83𝑥10−3
=
6) 89.21𝑥10−2
=
7) 78.23𝑥102 =
8) 328.76𝑥10−3 =
9) 2.345𝑥104 =
10)34𝑥10−6 =

40. 1.7. MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS

42. • Para abreviar cifras muy grandes se utiliza los múltiplos y
para abreviar cifras muy pequeñas se utiliza los
submúltiplos. El cual esta representado por prefijos.
• Ejemplos:
Ejem 1.- Se tiene corriente en un circuito de 0.000004(A).
Expresar en notación científica submultiplo.
0.000004(A) = 4 µA.
Ejem 2.- Una central Eléctrica tiene una potencia de 80000w,
expresar en notación científica múltiplo.
80000 = 80 Kw.

47. Problemas Propuestos
• Expresar en múltiplos y submúltiplos los siguientes
ejemplos:
a). 2G (gigas) = ? b) 250 µ (micros) = ?
c). 10 K = ? d) 250 T = ?
a). 2000000 = ? b) 0.000005 = ?
c). 0.000000250= ? d) 0.008 = ?

48. Docente:
E. Nahum Capcha Mamani